JP2023085952A

JP2023085952A - Sipe blade and tire molding dies

Info

Publication number: JP2023085952A
Application number: JP2021200282A
Authority: JP
Inventors: 洸樹堤; Koki Tsutsumi
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-06-21

Abstract

To provide sip blades that do not wobble easily against the molding surface.SOLUTION: The sipe blade 30 of the embodiment is a sipe blade 30 having an embedded portion 31 embedded in the molding member 12 that molds the tread of the pneumatic tire and a sipe forming portion 32 protruding from the molding member 12, and the sipe forming portion 32 of the embodiment is characterized by a thin plate 34 that forms a sipe in the tread and a root 35 that gradually thickens from the thin plate 34 to the embedded portion 31.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明はサイプブレード及びタイヤ成型金型に関する。 The present invention relates to sipe blades and tire molds.

空気入りタイヤのトレッドにサイプと呼ばれる細溝が設けられることがある。サイプはタイヤが加硫成型される際に形成される。例えば特許文献１に記載のように、サイプを形成するために、加硫成型に用いられるタイヤ成型金型にはサイプブレードと呼ばれる薄板が取り付けられる。取り付け方としては、タイヤ成型金型の成型面に形成された取り付け溝に板状のサイプブレードが嵌め込まれた形となっている。 Thin grooves called sipes are sometimes provided in the tread of a pneumatic tire. Sipes are formed when the tire is vulcanized and molded. For example, as described in Patent Document 1, in order to form a sipe, a thin plate called a sipe blade is attached to a tire mold used for vulcanization molding. As for the mounting method, a plate-like sipe blade is fitted into a mounting groove formed on the molding surface of the tire mold.

特開２０１７－２１３８３０号公報JP 2017-213830 A

ところで、特許文献１に開示されているようなサイプブレードは薄い１枚の板状の部材であるため、サイプブレードが成型面に対してぐらつきやすく、成型面に設けられた取り付け溝とサイプブレードとの間にゴムが侵入しやすかった。そのようにゴムが侵入すると加硫成型後の空気入りタイヤにバリとして残り、空気入りタイヤの外観を悪化させたり、排水性を低下させたりするおそれがあった。そしてそれらの問題を防ぐためにバリを取るという余計な工数が必要となっていた。 By the way, since the sipe blade as disclosed in Patent Document 1 is a thin plate-like member, the sipe blade tends to wobble with respect to the molding surface, and the mounting groove provided on the molding surface and the sipe blade It was easy for the rubber to enter between the If such rubber penetrates, it may remain as burrs in the pneumatic tire after vulcanization molding, deteriorating the appearance of the pneumatic tire and reducing drainage performance. In order to prevent these problems, an extra man-hour was required to remove burrs.

そこで本発明は、成型面に対してぐらつきにくいサイプブレード及びそのようなサイプブレードを備えるタイヤ成型金型を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sipe blade that is less likely to wobble on a molding surface and a tire molding die that includes such a sipe blade.

実施形態のサイプブレードは、空気入りタイヤのトレッドを成型する成型部材に埋め込まれる埋め込み部分と、前記成型部材から突出するサイプ形成部分とを有するサイプブレードにおいて、前記サイプ形成部分は、前記トレッドにサイプを形成する薄板と、前記薄板から前記埋め込み部分にかけて徐々に厚くなる根元とを有することを特徴とする。 A sipe blade of an embodiment is a sipe blade having an embedded portion embedded in a molding member that molds a tread of a pneumatic tire and a sipe forming portion protruding from the molding member, wherein the sipe forming portion is a sipe formed in the tread. and a root that gradually thickens from the thin plate to the embedded portion.

実施形態のサイプブレードは上記の特徴を有するため成型面に対してぐらつきにくい。 Since the sipe blade of the embodiment has the above characteristics, it is less likely to wobble with respect to the molding surface.

タイヤ成型金型の断面図。Sectional drawing of a tire mold. サイプブレードの斜視図。A perspective view of a sipe blade. サイプブレードを図２の矢印Ａの方向から見た斜視図。The perspective view which looked at the sipe blade from the direction of arrow A of FIG. サイプブレードを図２の矢印Ｂの方向から見た平面図。The top view which looked at the sipe blade from the direction of arrow B of FIG. サイプブレードを図２の矢印Ｃの方向から見た斜視図。The perspective view which looked at the sipe blade from the direction of arrow C of FIG. セクターに取り付けられたサイプブレードの断面図。Sectional view of a sipe blade attached to a sector.

図１に本実施形態のタイヤ成型金型１０を示す。タイヤ成型金型１０は、円周状に並べられた複数のセクター１２と、複数のセクター１２が形成する円周の軸方向両側に設けられた一対のサイドプレート１４と、同じく一対のビードリング１６とを備えている。サイドプレート１４及びビードリング１６は前記軸方向から見て円形である。 FIG. 1 shows a tire mold 10 of this embodiment. The tire molding die 10 includes a plurality of sectors 12 arranged in a circular shape, a pair of side plates 14 provided on both sides in the axial direction of the circumference formed by the plurality of sectors 12, and a pair of bead rings 16. and Side plates 14 and bead rings 16 are circular when viewed in the axial direction.

セクター１２、サイドプレート１４及びビードリング１６は、空気入りタイヤ（以下「タイヤ」）を成型するための成型面１２ａ、１４ａ、１６ａを有する成型部材である。複数のセクター１２の成型面１２ａは主にタイヤのトレッドを、一対のサイドプレート１４の成型面１４ａは主にタイヤのサイド部を、一対のビードリング１６の成型面１６ａは主にタイヤのビード部を、それぞれ成型する。 Sector 12, side plate 14 and bead ring 16 are molding members having molding surfaces 12a, 14a, 16a for molding a pneumatic tire (hereinafter "tire"). The molding surfaces 12a of the plurality of sectors 12 mainly form the tread of the tire, the molding surfaces 14a of the pair of side plates 14 mainly form the side portions of the tire, and the molding surfaces 16a of the pair of bead rings 16 mainly form the bead portion of the tire. are molded respectively.

セクター１２の材質は、限定されないが、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金（例えばＡｌ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｍｇ系、Ａｌ－Ｍｎ系、Ａｌ－Ｓｉ系の合金）である。またサイドプレート１４及びビードリング１６の材質は、限定されないが、例えば、一般構造用圧延鋼材（例えばＳＳ４００）等の鋼材である。セクター１２、サイドプレート１４、ビードリング１６は、加硫成型時には、図示しない電気ヒータや高温蒸気により加硫成型温度（例えば１３０～２００℃）に熱せられる。 The material of the sector 12 is, but not limited to, aluminum or an aluminum alloy (eg, Al--Cu, Al--Mg, Al--Mn or Al--Si alloys). The material of the side plate 14 and the bead ring 16 is not limited, but is, for example, steel such as general structural rolled steel (for example, SS400). The sector 12, the side plate 14, and the bead ring 16 are heated to a vulcanization molding temperature (for example, 130 to 200° C.) by an electric heater (not shown) or high-temperature steam during vulcanization molding.

セクター１２には、金型内部に向かって突出した凸条２０が形成されている。凸条２０はタイヤのトレッドに溝を形成するためのものである。図１に示されている凸条２０はタイヤ周方向に延びる主溝を形成するためのものだが、他にタイヤ幅方向に延びる横溝を形成するための凸条も金型内部に向かって突出して形成されている。そして、複数の凸条によって囲まれた凹部が形成されている。この凹部は、タイヤのトレッドにブロックを形成するためのブロック形成部２２である。 The sector 12 is formed with a ridge 20 protruding toward the inside of the mold. The ridges 20 are for forming grooves in the tread of the tire. The ridges 20 shown in FIG. 1 are for forming main grooves extending in the tire circumferential direction, but ridges for forming lateral grooves extending in the tire width direction also protrude into the mold. formed. A recess surrounded by a plurality of ridges is formed. This recess is a block forming portion 22 for forming a block in the tread of the tire.

ブロック形成部２２の成型面１２ａから金型内部に向かって、サイプブレード３０が突出している。サイプブレード３０はタイヤのブロックにサイプを形成するためのものである。ここでサイプとは、タイヤのトレッドが接地したときに閉じる程度に十分に細い溝のことである。 A sipe blade 30 protrudes from the molding surface 12a of the block forming portion 22 toward the inside of the mold. The sipe blade 30 is for forming sipes in the tire block. A sipe is a groove that is narrow enough to close when the tread of the tire touches the ground.

図２～図６に示すように、サイプブレード３０はセクター１２に埋め込まれる埋め込み部分３１と、セクター１２の成型面１２ａから金型内部に向かって突出するサイプ形成部分３２とを有している。以下の説明において、埋め込み部分３１の方を「埋め込み側」、サイプ形成部分３２の方を「突出側」とする。「突出側から見る」とは図２の矢印Ｂの方向から見ることを意味する。 As shown in FIGS. 2 to 6, the sipe blade 30 has an embedded portion 31 embedded in the sector 12 and a sipe forming portion 32 protruding from the molding surface 12a of the sector 12 toward the inside of the mold. In the following description, the embedded portion 31 will be referred to as the "embedded side" and the sipe-forming portion 32 will be referred to as the "projected side." "Viewed from the projecting side" means viewed from the direction of arrow B in FIG.

埋め込み部分３１はサイプ形成部分３２よりも厚みのある板状の部分である。埋め込み部分３１の平均厚みＴ１（図２参照）は例えば２．２ｍｍ以上２．８ｍｍ以下である。埋め込み部分３１には、表面から裏面へ貫通する複数（図では３つ）の貫通孔３３が設けられている。 The embedded portion 31 is a plate-like portion thicker than the sipe forming portion 32 . An average thickness T1 (see FIG. 2) of the embedded portion 31 is, for example, 2.2 mm or more and 2.8 mm or less. The embedded portion 31 is provided with a plurality of (three in the drawing) through holes 33 penetrating from the front surface to the back surface.

また、図３及び図６に示すように、サイプ形成部分３２は、トレッドにサイプを形成する薄板３４と、薄板３４から埋め込み部分３１にかけて徐々に厚くなる根元３５とを有している。 Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the sipe forming portion 32 has a thin plate 34 forming a sipe in the tread and a root 35 that gradually thickens from the thin plate 34 to the embedded portion 31 .

図４に示すように、薄板３４は突出側から見て波形となっている。また図２等からわかるように、薄板３４は互いに直交する３方向（例えば図４の上下方向、左右方向及び前記２方向に直交する方向）へ形状が変化する。そのことからわかるように、薄板３４は、タイヤのトレッドにいわゆる３Ｄサイプを形成するための部分である。薄板３４の突出側の端部にあたる先端３４ａは、タイヤのサイプの底部を形成する部分である。薄板３４の厚みＴ２（図６参照）は例えば０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。 As shown in FIG. 4, the thin plate 34 is corrugated when viewed from the projecting side. As can be seen from FIG. 2 and the like, the shape of the thin plate 34 changes in three mutually orthogonal directions (for example, the vertical direction, the horizontal direction in FIG. 4, and the direction orthogonal to the above two directions). As can be seen from this, the thin plate 34 is a portion for forming a so-called 3D sipe in the tread of the tire. A tip 34a corresponding to the end of the projecting side of the thin plate 34 is a portion forming the bottom of the sipe of the tire. A thickness T2 (see FIG. 6) of the thin plate 34 is, for example, 0.5 mm or more and 0.8 mm or less.

図６に示すように、根元３５においてはサイプ形成部分３２の片面側のみへ厚みが増している。そのため、根元３５はサイプ形成部分３２の前記片面において凸となっている。根元３５は、埋め込み側（図６の下側）ほど厚く、突出側（図６の上側）ほど薄くなっている。そして根元３５の前記片面側の表面は、薄板３４の表面に対して傾斜した傾斜面３５ａとなっている。傾斜面３５ａは、セクター１２に埋め込まれたときに成型面１２ａに対して傾斜する。成型面１２ａに対する傾斜面３５ａの傾斜角度は例えば２０°以上７０°以下である。傾斜面３５ａは平面である。薄板３４の前記片面の反対側の面（図６において右側の面）は、根元３５の表面及び埋め込み部分３１の表面と同一平面上にある。 As shown in FIG. 6, at the base 35, the thickness of the sipe forming portion 32 is increased only on one side. Therefore, the root 35 is convex on the one side of the sipe forming portion 32 . The root 35 is thicker on the embedding side (lower side in FIG. 6) and thinner on the projecting side (upper side in FIG. 6). The one-sided surface of the root 35 forms an inclined surface 35a inclined with respect to the surface of the thin plate 34. As shown in FIG. The slanted surface 35a is slanted with respect to the molding surface 12a when embedded in the sector 12 . The inclination angle of the inclined surface 35a with respect to the molding surface 12a is, for example, 20° or more and 70° or less. The inclined surface 35a is a plane. The surface opposite to the one surface of the thin plate 34 (the right surface in FIG. 6) is flush with the surface of the root 35 and the surface of the embedded portion 31 .

このようなサイプブレード３０は、３Ｄプリンタを使用した積層造形法により全体を一体として作製することができる。積層造形法では、金属粉が所定厚みずつ積層され、１層積層される毎にその層にレーザが照射されて焼結層が形成される。そのような焼結層が順次積層されることにより立体的なサイプブレード３０の全体が完成する。金属としてはＳＵＳ６３０等のステンレス鋼が使用される。 Such a sipe blade 30 can be produced as a whole by lamination molding using a 3D printer. In the layered manufacturing method, metal powder is laminated by a predetermined thickness, and a laser is irradiated to the layer every time one layer is laminated to form a sintered layer. The three-dimensional sipe blade 30 as a whole is completed by successively laminating such sintered layers. Stainless steel such as SUS630 is used as the metal.

完成したサイプブレード３０はセクター１２に取り付けられる。詳細には、まず、セクター１２を鋳造するための型の内面にサイプブレード３０が取り付けられる。このとき、サイプブレード３０のサイプ形成部分３２の全体が型に埋め込まれ、埋め込み部分３１だけが型の内面から突出している。その型の内部に、セクター１２の材料である熱された金属流体（例えばアルミニウムの流体）が流し込まれる。金属流体は埋め込み部分３１の周囲はもちろんのこと埋め込み部分３１に開けられた貫通孔３３の内部にも流入する。 A completed sipe blade 30 is attached to sector 12 . Specifically, first, a sipe blade 30 is attached to the inner surface of the mold for casting the sector 12 . At this time, the entire sipe-forming portion 32 of the sipe blade 30 is embedded in the mold, and only the embedded portion 31 protrudes from the inner surface of the mold. Inside the mold is poured a heated metal fluid (for example an aluminum fluid) which is the material of sector 12 . The metal fluid flows not only around the embedded portion 31 but also inside the through holes 33 formed in the embedded portion 31 .

その後金属が冷却されて固まるとセクター１２が完成する。そのセクター１２にはサイプブレード３０が固定されている。セクター１２の材料である金属がサイプブレード３０の埋め込み部分３１の貫通孔３３の内部に入り込んで固まっているため、サイプブレード３０はセクター１２から抜けない。セクター１２において、サイプブレード３０の埋め込み部分３１が埋め込まれている部分が取り付け溝２４（図６参照）となっている。 Sector 12 is then completed when the metal cools and solidifies. A sipe blade 30 is fixed to the sector 12 . The sipe blade 30 does not come off from the sector 12 because the metal, which is the material of the sector 12 , enters the inside of the through hole 33 of the embedded portion 31 of the sipe blade 30 and hardens. In the sector 12, the portion in which the embedded portion 31 of the sipe blade 30 is embedded serves as a mounting groove 24 (see FIG. 6).

図６に示すように、サイプブレード３０の埋め込み部分３１の全体がセクター１２の取り付け溝２４の中にある。また、サイプブレード３０のサイプ形成部分３２の全体がセクター１２の成型面１２ａから突出している。そのため、サイプ形成部分３２の根元３５の傾斜面３５ａ全体が成型面１２ａから突出している。そして、成型面１２ａ、傾斜面３５ａ及び薄板３４の前記片面が屈曲しながら連結されている。埋め込み部分３１とサイプ形成部分３２との境界面が成型面１２ａと同一面上にある。 As shown in FIG. 6, the entire embedded portion 31 of the sipe blade 30 is within the mounting groove 24 of the sector 12 . Also, the entire sipe forming portion 32 of the sipe blade 30 protrudes from the molding surface 12 a of the sector 12 . Therefore, the entire inclined surface 35a of the root 35 of the sipe forming portion 32 protrudes from the molding surface 12a. The molding surface 12a, the inclined surface 35a and the one side of the thin plate 34 are connected while being bent. A boundary surface between the embedded portion 31 and the sipe forming portion 32 is flush with the molding surface 12a.

セクター１２とは別に、サイドプレート１４、ビードリング１６等のタイヤ成型金型１０を構成する各部材が既知の方法で製造される。それらの各部材が組み立てられてタイヤ成型金型１０が完成する。 Separately from the sector 12, each member constituting the tire molding die 10 such as the side plate 14, the bead ring 16, etc. is manufactured by a known method. The tire mold 10 is completed by assembling these members.

タイヤ成型金型１０でタイヤの加硫成型が行われると、セクター１２の成型面１２ａによってトレッドが成型される。そのとき、成型面１２ａから突出したサイプブレード３０のサイプ形成部分３２によってトレッドにサイプが形成される。詳細には、サイプ形成部分３２の薄板３４によって３Ｄサイプが形成される。また、サイプ形成部分３２の根元３５によって、３Ｄサイプの接地面への開口端に面取り状の傾斜面が形成される。 When the tire is vulcanized and molded in the tire molding die 10, the molding surface 12a of the sector 12 molds the tread. At that time, sipes are formed in the tread by the sipe forming portions 32 of the sipe blades 30 protruding from the molding surface 12a. Specifically, the 3D sipes are formed by the laminations 34 of the sipe-forming portion 32 . In addition, the root 35 of the sipe forming portion 32 forms a chamfered inclined surface at the opening end of the 3D sipe to the ground surface.

以上のように、本実施形態のサイプブレード３０は、セクター１２に埋め込まれる埋め込み部分３１と、セクター１２の成型面１２ａから突出するサイプ形成部分３２とを有している。そして、サイプ形成部分３２は、タイヤのトレッドにサイプを形成する薄板３４と、薄板３４から埋め込み部分３１にかけて徐々に厚くなる根元３５とを有している。 As described above, the sipe blade 30 of this embodiment has the embedding portion 31 embedded in the sector 12 and the sipe forming portion 32 projecting from the molding surface 12 a of the sector 12 . The sipe-forming portion 32 has a thin plate 34 that forms the sipe in the tread of the tire, and a root 35 that gradually thickens from the thin plate 34 to the embedded portion 31 .

このようにサイプ形成部分３２の根元３５が厚くなっているため、サイプ形成部分３２が成型面１２ａに対してぐらつきにくくなっている。そして、サイプ形成部分３２がぐらつきにくいため、セクター１２に形成された取り付け溝２４とサイプブレード３０との間にゴムが侵入しにくく、加硫成型後のタイヤにバリが発生しにくい。そのため、バリ取りをしなくても、空気入りタイヤの外観が悪化しにくく、排水性が低下しにくい。また、厚い根元３５の存在により、サイプブレード３０の剛性が高くなっておりサイプブレード３０が変形しにくくなっている。 Since the root 35 of the sipe-forming portion 32 is thickened in this manner, the sipe-forming portion 32 is less likely to wobble with respect to the molding surface 12a. Since the sipe-forming portion 32 is less likely to wobble, rubber is less likely to enter between the mounting groove 24 formed in the sector 12 and the sipe blade 30, and burrs are less likely to occur in the vulcanized tire. Therefore, even if deburring is not performed, the appearance of the pneumatic tire is less likely to deteriorate and the drainage performance is less likely to deteriorate. Moreover, due to the presence of the thick root 35, the rigidity of the sipe blade 30 is increased, and the sipe blade 30 is less likely to deform.

また、上記のように、サイプ形成部分３２の根元３５が成型面１２ａに対して傾斜した傾斜面３５ａとなっており、成型面１２ａ、傾斜面３５ａ及び薄板３４の表面が屈曲しながら連結されている。そのため、加硫成型時にサイプ形成部分３２の根元３５においてゴムが流動しやすくなっており、完成するタイヤのトレッドに欠陥が生じにくくなっている。 Further, as described above, the root 35 of the sipe forming portion 32 forms an inclined surface 35a inclined with respect to the molding surface 12a, and the molding surface 12a, the inclined surface 35a, and the surface of the thin plate 34 are connected while being bent. there is Therefore, the rubber is more likely to flow at the root 35 of the sipe-forming portion 32 during vulcanization molding, and the tread of the finished tire is less likely to have defects.

また、サイプブレード３０は積層造形法により全体が一体として作製されたものであるため、強度が高く、また作製しやすい。 In addition, since the sipe blade 30 is integrally manufactured by lamination molding, it has high strength and is easy to manufacture.

以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。例えば、サイプブレードの根元においてサイプ形成部分の両面側へ厚みが増して両面側に傾斜面が形成されていても良い。また、サイプブレードの根元の面が、上記実施形態の傾斜面３５ａのような平面ではなく、曲面であっても良い。 Various modifications can be made to the above embodiments. For example, at the base of the sipe blade, the sipe-forming portion may be thickened toward both sides, and sloped surfaces may be formed on both sides. Also, the surface of the root of the sipe blade may be a curved surface instead of a flat surface like the inclined surface 35a of the above embodiment.

１０…タイヤ成型金型、１２…セクター、１２ａ…成型面、１４…サイドプレート、１４ａ…成型面、１６…ビードリング、１６ａ…成型面、２０…凸条、２２…ブロック形成部、２４…取り付け溝、３０…サイプブレード、３１…埋め込み部分、３２…サイプ形成部分、３３…貫通孔、３４…薄板、３４ａ…先端、３５…根元、３５ａ…傾斜面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Tire mold, 12... Sector, 12a... Molding surface, 14... Side plate, 14a... Molding surface, 16... Bead ring, 16a... Molding surface, 20... Projection, 22... Block formation part, 24... Mounting Groove 30 Sipe blade 31 Embedding portion 32 Sipe forming portion 33 Through hole 34 Thin plate 34a Tip 35 Base 35a Inclined surface

Claims

A sipe blade having an embedded portion embedded in a molding member for molding a tread of a pneumatic tire and a sipe forming portion protruding from the molding member,
A sipe blade, wherein the sipe-forming portion has a thin plate that forms the sipe in the tread, and a root that gradually thickens from the thin plate to the embedded portion.

A tire mold having a molding member for molding a tread of a pneumatic tire and a sipe blade attached to the molding member,
The sipe blade has an embedded portion embedded in the molding member and a sipe forming portion protruding from the molding member,
A mold for molding a tire, wherein the sipe-forming portion has a thin plate that forms the sipe in the tread, and a root that gradually thickens from the thin plate to the embedding portion.